新背景下生物學(xué)具的使用

葉培毅

（廈門市集美區(qū)樂安中學(xué) 廈門集美 361021）

新背景下生物學(xué)具的使用

葉培毅

（廈門市集美區(qū)樂安中學(xué) 廈門集美 361021）

本文主要說明在新課程教學(xué)中應(yīng)該如何適應(yīng)新時期需要，在區(qū)別以往教學(xué)方法情況下，把握新課程的基本理念和課程目標(biāo)，更好的使用各種學(xué)具。包括選擇生物學(xué)具的原則、使用的環(huán)境創(chuàng)設(shè)、使用學(xué)具的主要方法，以及運用學(xué)具在演示觀察、學(xué)生探究活動過程中，培養(yǎng)學(xué)生各種能力的注意事項。其中采用了教學(xué)中的一些具有代表性的例子加以說明。

生物學(xué)具 新教材 探究活動

一、選擇配備生物學(xué)具的原則

生物學(xué)具可以區(qū)分為觀察實驗材料和自然制作材料兩類，根據(jù)實際情況，可以采用比較規(guī)范的學(xué)具，也可以根據(jù)教學(xué)目的采用低成本學(xué)具，可以采用生物材料，也可以設(shè)計模擬實驗，例如在“制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”這一實驗中，所用的材料不過是硬塑料方框、粗細(xì)鐵絲，用環(huán)型塑料片代表磷酸，用雙層五邊形塑料片代表脫氧核糖，用四種不同顏色的長方形塑料片代表四種不同的堿基。另外，還可以利用多媒體技術(shù)進(jìn)行虛擬實驗，同時還應(yīng)該鼓勵學(xué)生參與學(xué)具的選擇、制作和準(zhǔn)備，選擇適合學(xué)生探究活動的學(xué)具必須具備幾個條件：

1.根據(jù)教學(xué)所要達(dá)到的目的，如讓學(xué)生理解某一個科學(xué)概念、了解某一個生命過程等，使用的學(xué)具應(yīng)該能揭示許多有關(guān)的現(xiàn)象。例如在高中教學(xué)中運用“DNA復(fù)制及蛋白質(zhì)復(fù)制磁性演示塊”進(jìn)行教學(xué)，既能演示脫氧核苷酸的組成、種類，通過教師或?qū)W生自己模仿操作，又能將DNA復(fù)制及蛋白質(zhì)合成過程以直觀、簡潔的方式表現(xiàn)出來。又如“昆蟲”一課，在指導(dǎo)學(xué)生建立“昆蟲”概念的過程中最好使用實物；在知道學(xué)生運用“昆蟲”概念進(jìn)行辨析時，則只需掛圖或投影片就可以了。

2.使用的學(xué)具必須能夠引起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生參與探究的過程。注意儀器設(shè)備的美觀、整潔。課件、掛圖、影像資料的趣味性等，或盡量使所用的材料貼近學(xué)生的生活，出乎學(xué)生的意料。

3.每個學(xué)生都應(yīng)該有足夠的關(guān)鍵的材料。如“光對鼠婦的影響”探究活動要保證有足夠數(shù)量的鼠婦，并盡量選擇個體大，活力強的個體?！皽y定種子發(fā)芽率”要保證選用健康、完整的新種子，并具有較大的數(shù)量。新教材在實驗設(shè)備和材料等學(xué)具的經(jīng)濟(jì)實用和可選擇性上，考慮到各地經(jīng)濟(jì)、發(fā)展水平、教學(xué)條件的不平衡性，盡量使絕大多數(shù)實驗在使用常規(guī)的儀器條件下即可完成，藥品基本上是可以利用生活中的替代品，盡量做到低成本，使實驗和演示簡單易行。所以教師可以就地取材、因陋就簡地選擇或制作學(xué)具。

4.注意安全性，盡量采用安全性能較好的學(xué)具，采用安全的演示或?qū)嶒灧椒ǎ骱梅婪洞胧?/p>

學(xué)具選擇好后，還要先進(jìn)行檢查、整理、擦洗，以保持學(xué)具的整潔、美觀。要計劃好演示或?qū)嶒灥捻樞蚝头椒?，做到與教學(xué)內(nèi)容密切配合。復(fù)雜的教具和實驗，還要提前進(jìn)行試演，并要有安全措施，以免造成損壞或丟失。

二、學(xué)具操作的環(huán)境創(chuàng)設(shè)

新的生物課堂教學(xué)中引進(jìn)學(xué)具，首先必須創(chuàng)設(shè)一個寬松的學(xué)習(xí)氛圍，這種氛圍的形成必須建立在和諧的師生關(guān)系基礎(chǔ)上。教師既是科學(xué)探究活動的引導(dǎo)者，又是活動的參與者。教師除了給每個學(xué)生支持鼓勵，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助外，還要加入到學(xué)生的操作活動中去。當(dāng)學(xué)生操作學(xué)具時，要注意每個學(xué)生的有意義的活動，觀察他們的進(jìn)步，他們行為上的變化和獨創(chuàng)性，并鼓勵他們進(jìn)行交流與合作，或者即使補充學(xué)生所需要的材料，為他們掃除活動中的障礙。其次要給學(xué)生足夠?qū)捤傻幕顒涌臻g，學(xué)具的操作不僅僅是單一的手的動作，而還要配合其它感官活動，邊看、邊聽、邊想、邊問，同時學(xué)生之間的交流和討論也必不可少?？梢哉f，給學(xué)生寬松的活動空間，可以讓學(xué)具的操作發(fā)揮更大的作用。這也就改變了過去傳統(tǒng)課堂教學(xué)組織形式的束縛，不再是老師講學(xué)生聽，老師問學(xué)生答，老師演示學(xué)生看的模式。例如，講授“酶的性質(zhì)”時，可以先讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)做“比較過氧化氫酶和Fe3+的催化效率”和“探索淀粉酶對淀粉和蔗糖水解的作用”這兩個實驗，教師只需在旁指導(dǎo)學(xué)生操作的程序和注意點，并指導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，哪只試管產(chǎn)生的氣泡多？淀粉酶能否催化蔗糖水解？并就一系列問題進(jìn)行討論，最后總結(jié)出“酶的性質(zhì)”。當(dāng)學(xué)生與學(xué)生之間，學(xué)生與老師之間的信息通道打開后，同學(xué)們的積極性增加，操作活動和思維活動也能更好展開。另外，組成4—6人左右的協(xié)作小組，讓同學(xué)們在觀察、實驗中互相幫助，默契配合，可以讓各種性格的學(xué)生取長補短，形成探究研討的活躍氣氛。例如“光對鼠婦生活的影響”、“植物對空氣濕度的影響”、“制作動物細(xì)胞模型”、“根據(jù)生物的特征進(jìn)行分類”“酸雨對生物的影響”等都是在新教材中出現(xiàn)的典型的需要小組協(xié)作的觀察、探究活動。學(xué)生在群體中能夠更好的獲得激情和動力，在學(xué)具操作中敢想、敢動、敢說，培養(yǎng)出與人合作的團(tuán)隊協(xié)作精神。

三、運用、操作學(xué)具的方法及注意事項

新教材學(xué)具的操作一般倡導(dǎo)以學(xué)生自行探究為主，教師指導(dǎo)為輔。在這個過程中，學(xué)生是活動的主體，而教師則充當(dāng)援助者的身份，當(dāng)學(xué)具在學(xué)生面前呈現(xiàn)時，教師的任務(wù)不是指導(dǎo)學(xué)生如何去操作，而是讓學(xué)生觀察思考、發(fā)現(xiàn)學(xué)具材料的相互關(guān)系，根據(jù)已有知識及生活常識，圍繞教學(xué)內(nèi)容、提出問題和做出假設(shè)，當(dāng)進(jìn)入探究的實質(zhì)階段時，則要圍繞提出的問題設(shè)計實驗，進(jìn)行觀察。教師在操作時應(yīng)該注意的有：

根據(jù)資源形式，將底層的數(shù)據(jù)庫分為論文庫、圖片庫、檢查藥品庫、外科會議論文庫、外科報紙庫5個資源庫［2］。

1.掌握學(xué)具操作的時機。各類學(xué)具，在教學(xué)過程中呈現(xiàn)的時機不相同，在開始階段，要呈現(xiàn)材料供學(xué)生觀察、引導(dǎo)他們提出問題和做出假設(shè)。在探究研討階段中，則要讓學(xué)生圍繞問題根據(jù)設(shè)想選擇學(xué)具，并探討其可行性。最后將學(xué)具材料提供給學(xué)生進(jìn)行操作，驗證設(shè)想并進(jìn)行總結(jié)。

2.引導(dǎo)自行探究。培養(yǎng)學(xué)生自行探究的能力是生物教學(xué)的重要任務(wù)，在學(xué)具操作中，教師要對學(xué)生的自行探究做好引導(dǎo)工作，不要包辦代替也不要放任自流，讓學(xué)生漫無目的的摸索。在教學(xué)引入階段，將掛圖、模型、新鮮材料或多媒體技術(shù)材料及教師的講解結(jié)合，抓住學(xué)生興趣已被激發(fā)的有利時機，結(jié)合上述學(xué)具及時提出問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考做出探究活動的假設(shè)結(jié)果。在學(xué)生研究實驗方案、嘗試做出設(shè)想時，教師適當(dāng)向?qū)W生提示探究活動中有可能用到的學(xué)具，提出自己的看法供學(xué)生參考。也可以提示學(xué)生通過閱讀課本，觀看插圖，圍繞問題和假設(shè)展開小組研討，指導(dǎo)他們設(shè)計出具有可行性的實驗方案。在最后的研討階段，一般要讓學(xué)生脫離學(xué)具材料，擺脫對直觀材料的束縛，最終形成概念或掌握規(guī)律性。例如在“花生果實大小的變異”這一探究活動中，讓學(xué)生通過閱讀課本插圖、文字，然后觀察準(zhǔn)備好的兩種不同種類花生種子的大小差異，通過協(xié)作小組分工合作用尺子或其它工具測量出一定數(shù)量花生仁的長度，并繪制曲線圖，通過曲線圖來得出結(jié)論：a.大花生的長度在一定范圍內(nèi)波動，但波動的范圍有限；小花生的長度也在一定范圍內(nèi)波動，波動的范圍同樣也有限。這種波動是由于環(huán)境條件（如栽培條件）等后天差異引起的。b.大花生的平均長度大于小花生的平均長度，這是由于遺傳物質(zhì)的差異引起的。最后再通過小組間引申討論，讓學(xué)生自行解答課本中的4個問題，得到生物變異的有關(guān)知識。

3.處理好科學(xué)性和表現(xiàn)形式的關(guān)系。學(xué)具當(dāng)中的掛圖、模型、生物實驗中的實驗材料、多媒體技術(shù)的虛擬實驗等，一般在形態(tài)結(jié)構(gòu)和大小比例上都應(yīng)該接近自然狀態(tài)下的客觀事物，實物和標(biāo)本也必須真實可靠具有代表性，這就是學(xué)具應(yīng)當(dāng)具有的科學(xué)性。但另一方面，為了讓學(xué)生看得清楚或引起對某一部分的注意，或者是由于客觀條件的限制，學(xué)具有一定的不同于實際事物的表現(xiàn)形式。特別是模式或示意性的掛圖、模型、儀器及課件等，為了便于觀察和理解，往往要采取一些變形、變位、變色和趣味性的處理。例如在講解血液循環(huán)時，掛圖、演示儀器，課件等都是將人體的動脈和靜脈分開表現(xiàn)在人身體的兩側(cè)，而實際上人體中大的動靜脈是伴行的，人體的毛細(xì)血管遍布全身各處，而在學(xué)具上只能表現(xiàn)出部分器官的毛細(xì)血管。人體的靜脈血是暗紅色，而學(xué)具上往往表現(xiàn)為蘭色。所以，在運用學(xué)具進(jìn)行說明時，必須特別向?qū)W生講清楚，以免引起學(xué)生錯覺，造成錯誤的概念。

4.及時提供幫助。在一些旨在培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能的實驗中，儀器使用有嚴(yán)格的操作規(guī)程、注意事項及實驗技巧。例如顯微鏡的使用就需要老師提供及時的幫助，親自做出示范，確保學(xué)生的正確操作。還有的探究活動有較大的難度，學(xué)生很容易就偏離正確的方向，有必要在適時做適當(dāng)?shù)奶崾?。還有一些實驗，學(xué)生在操作中遇到困難無法解決，或?qū)嶒灥淖詈笮Ч幻黠@，原定的實驗方案行不通，這時教師要及時幫助學(xué)生分析原因，提醒學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗中存在的問題，然后排除故障完成實驗任務(wù)。象原來采用的規(guī)定學(xué)生按照老師要求一步步模仿操作的方法，束縛了學(xué)生手腳，不利于創(chuàng)造能力和探究精神的培養(yǎng)，應(yīng)盡量避免。

四、學(xué)具使用中學(xué)生的能力培養(yǎng)

1.語言智能的培養(yǎng)：要求教師在學(xué)具使用過程中的課堂語言必須規(guī)范、準(zhǔn)確、流暢，同時提倡讓學(xué)生多說，教師設(shè)法把自己要講的話由學(xué)生口中說出來，比如觀察或?qū)嶒炛械默F(xiàn)象、結(jié)論，課后的總結(jié)等，都可以在教師指導(dǎo)下，學(xué)生來完成。

2.觀察能力的培養(yǎng)：首先要讓學(xué)生具有明確的觀察目標(biāo)，只有帶著目標(biāo)去觀察，突出觀察的重點，才能提高觀察的效率。其次要有一定的順序，才能清晰地、全面的觀察事物，例如觀察花的結(jié)構(gòu)，可以讓學(xué)生有下而上觀察花柄、花托，在由外及里觀察花萼、花冠、雄蕊、雌蕊。最后在觀察兩個或多個事物時，還應(yīng)該注意對比性，例如觀察菜豆種子和玉米種子結(jié)構(gòu)時，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比，比較出兩種種子的異同點。

3.動手操作能力的培養(yǎng)：在培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力時，教師應(yīng)該注意給予學(xué)生充分的探索時間，強調(diào)注意事項并加強指導(dǎo)，及時糾正學(xué)生錯誤的操作。對學(xué)生具有創(chuàng)造性的做法應(yīng)該給予充分的肯定，以培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

4.交際能力和團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)：在協(xié)作小組內(nèi)，選擇具有較好基礎(chǔ)知識和較強動手能力的學(xué)生擔(dān)任小組長，在探究活動或觀察過程中，由組長協(xié)調(diào)各成員各抒己見，達(dá)成共識，并通過分工合作使探究活動順利進(jìn)行。同時允許進(jìn)行組間的廣泛交流，讓學(xué)生以小組為單位發(fā)表各自對某一問題的看法或觀察結(jié)果等。讓學(xué)生在積極踴躍的氛圍里完成觀察或探究。

5.邏輯思維能力的培養(yǎng)：學(xué)生通過觀察教師的演示，根據(jù)現(xiàn)象或演示過程推斷出正確的結(jié)論?；蛘呓處熗ㄟ^激勵、引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生自己針對某一現(xiàn)象提出問題、做出假設(shè)，設(shè)計探究方案，自行設(shè)計實驗驗證假設(shè)，并進(jìn)行交流總結(jié)的過程，這就是一種邏輯思維能力的培養(yǎng)，而并不是簡單的知識灌輸。

6.自我評價能力的培養(yǎng)：在學(xué)具運用過程中，教師給學(xué)生一定的思考時間，并鼓勵學(xué)生勇于發(fā)表自己的看法，與同學(xué)和老師進(jìn)行交流和討論，然后對自己的想法或看法加以反思，總結(jié)出成功的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)等。使學(xué)生學(xué)會自我小結(jié)，不斷地認(rèn)識自己、了解自己。

結(jié)束語

根據(jù)新教材的要求，為了保證順利完成教學(xué)任務(wù)，教師還應(yīng)該按照所用學(xué)具的特點和要求，做好如下幾點工作：

1.教師在每學(xué)期初制定教學(xué)計劃時，就應(yīng)該所要使用的學(xué)具進(jìn)行分類編排，按照時間順序擬訂好使用方案，根據(jù)難度和所需時間確定教學(xué)方法，并根據(jù)教學(xué)情況不斷改進(jìn)。在使用過程中要及時了解情況，聽取學(xué)生的反映，并適時給予指導(dǎo)和鼓勵，調(diào)動學(xué)生參與的積極性。

2.一些學(xué)具（例如需要培養(yǎng)的新鮮材料）由于時間跨度大，在開始準(zhǔn)備到課堂演示、實驗這段時間較長，如果操作有誤或者稍有疏忽就可能導(dǎo)致失敗，這時如果要補做也已經(jīng)來不及了。所以這就要求教師要切實嚴(yán)格地做好所有準(zhǔn)備工作，采用多種方法多做幾套，以便可以挑取效果最佳的在課堂上使用。

3.為了綜合利用實驗室和學(xué)具，可以將一些實驗進(jìn)行整合，例如，器材相似的，實驗材料可以綜合利用的，探究的問題類似的，實驗結(jié)果可以相互驗證的等等。例如，將“高倍顯微鏡的使用和觀察葉綠體”與“觀察細(xì)胞質(zhì)的流動”合并為一個實驗“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動”。

圖一：學(xué)生英語“學(xué)習(xí)習(xí)慣養(yǎng)成”觀察線形圖（聽、說、背、讀）

友情提示：圖一主要體現(xiàn)“聽、說、背、讀”的習(xí)慣。如果每個Module的學(xué)習(xí)都能在單元學(xué)習(xí)的同時堅持做到項目欄內(nèi)四項則可以在A行內(nèi)描粗相應(yīng)的點，如果堅持做到其中三項則在B行內(nèi)描點，依次類推，最后“連點成線”，觀察線形的變化?！懊咳找痪洹眲t指是否能堅持做到每天和爸爸或媽媽說一句英語?？傇u為學(xué)期成績。

圖二：學(xué)生英語學(xué)習(xí)習(xí)慣“成績”觀察線形圖（寫）

圖二則體現(xiàn)“寫”的習(xí)慣（包括成績體現(xiàn)），正是因為有了聽、說、讀、背等好習(xí)慣的積累，才有可能以成績形式體現(xiàn)出來。在每節(jié)課后，學(xué)生根據(jù)自己聽寫、練習(xí)和作業(yè)等書寫情況，在相應(yīng)的位置描點，每學(xué)完一個Module便“連點成線”。例如：每個Module至少有三次描點的機會，每次成績達(dá)到哪個等級則在哪個等級行內(nèi)“描粗”相應(yīng)的點，最終“連點成線”，可能是曲線也可能是直線，通過線形變化，可以看到最近一段時間的學(xué)習(xí)情況，教師同樣可以結(jié)合學(xué)生的線形變化反思或調(diào)整日后的教學(xué)。